无功功率是影响电力系统电压稳定的重要因素,无功功率在电网中传输会加大网络损耗,降低电能利用率,影响供电质量。因此在线路的适当位置对电网进行无功补偿是保证系统高效可靠运行的有效措施之一。本文阐述了无功补偿的基本原理以及对电网性能的改善作用,给出了控制装置的设计方案。控制器采用新型的电能参数计量芯片ATT7022A实时采集电网运行数据,以TI公司的32位定点数字信号处理器TMS320F2812为控制核心,与传统的单片机控制器相比运算速度高,实时性好。本论文中电容器组以二进制编码方式分组,优化了电容器的投切阈值,从而最大限度地提高了补偿效率和连续性。通过采用“电压—无功功率”综合控制思想,对原有的“九区图”控制策略进行了改进,使得电容器组能够准确投切到位,避免了电容器组在临界区域的频繁投切。同时,电容器组采用永磁真空同步开关控制,实现了无涌流切换。本文还介绍了装置主要电器元件的选型方案,并且充分考虑了电容器组等内部器件的保护。为了实现该装置的功能,本文设计了较为完整的控制器硬件电路及系统的主电路,主要包括采样电路、触发电路、保护电路、电源电路等。软件设计采用了C语言模块化编程思想,提高了系统的通用性和可维护性。论文同时给出了系统软件的主要程序流程图。最后对系统进行了性能测试,测试结果验证了本设计方案的合理性和可行性。